面向RFID標(biāo)簽的CMOS溫度傳感器分析與設(shè)計(jì).pdf

1、溫度傳感器作為傳感器中的重要一類,占整個(gè)傳感器總需求量的40％以上。它是利用材料、元件的物理參數(shù)隨溫度變化的特性,將非電學(xué)的物理量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量,從而可以進(jìn)行溫度精確測(cè)量與自動(dòng)控制。RFID,即射頻識(shí)別技術(shù),是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識(shí)別工作無需人為操作,適用于各種惡劣環(huán)境。集成溫度傳感器的RFID標(biāo)簽芯片可以隨時(shí)檢測(cè)某個(gè)環(huán)境的溫度并且及時(shí)獲取數(shù)據(jù),使得RFID技術(shù)在醫(yī)療、產(chǎn)品的生產(chǎn)制造、

2、供應(yīng)鏈管理等領(lǐng)域有著更廣泛的應(yīng)用前景,是目前國際上學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的研究熱點(diǎn)。
　　本文描述了一種集成于RFID標(biāo)簽芯片的高精度CMOS溫度傳感器,該溫度傳感器可用于對(duì)環(huán)境溫度的精確測(cè)量,具有功耗低、精度高的特點(diǎn)。本文研究設(shè)計(jì)的溫度傳感器包括兩部分:與絕對(duì)溫度成正比PTAT(Proportional To Absolute Temperature)電流產(chǎn)生電路和電流控制振蕩器CCO(Current-Controlled Oscill

3、ator)。PTAT電流產(chǎn)生電路利用MOS管工作在亞閾值區(qū)電流的溫度特性來產(chǎn)生PTAT的電流,替代了傳統(tǒng)的帶隙電路。電流控制振蕩器(CCO)將PTAT電流轉(zhuǎn)換成頻率與溫度成正比的周期性方波信號(hào),該方波信號(hào)通過計(jì)數(shù)器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
　　本論文運(yùn)用Cadence工具的Virtuoso軟件對(duì)該CMOS溫度傳感器進(jìn)行電路設(shè)計(jì),并用Spectre電路仿真工具對(duì)溫度傳感器的各個(gè)模塊電路和整體電路進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,所用器件均采用SMIC0.18